Gorodenkoff - stock.adobe.com

Administration IT : comment simuler des réseaux à l’ère de l’IA

Les équipes réseau utilisent des laboratoires virtuels pour tester de nouvelles configurations avant de les déployer. Cependant, les laboratoires historiques ne sont plus adaptés pour simuler les déploiements d’IA. Cet article explique comment les moderniser.

Pour savoir comment différentes conditions influenceront le réseau, les administrateurs IT doivent simuler une multitude de scénarios. L’environnement pour le faire est un laboratoire virtuel, à savoir des machines virtuelles de test, exécutant des charges types avec des règles que l’on teste. Mais alors que les réseaux gagnent en complexité, essentiellement à cause du déploiement des IA, ces laboratoires virtuels conçus pour évaluer des applications classiques tardent généralement à s’améliorer. Et c’est un problème, car un projet d’IA ne peut être réussi sans une solide ingénierie réseau.

À l’heure actuelle, le commun des laboratoires virtuels pour simuler le réseau donne accès aux fonctionnalités suivantes :

  • Automatisation de base du réseau, telle que les configurations par script et les politiques basées sur des règles.
  • Simulation du trafic réseau, mais uniquement avec une génération de données synthétiques à échelle limitée.
  • Surveillance des performances réseau, avec des indicateurs de latence et de débit.

Cependant, malgré leurs avantages, les laboratoires réseau virtuels sont difficiles à utiliser à l’ère de l’IA. Ils ne parviennent pas à suivre le rythme effréné de l’innovation ni la diversité des technologies disponibles. Ils sont limités par des contraintes techniques et ne prennent généralement pas en charge les scénarios d’une IA gourmande en données. Les inconvénients des laboratoires de réseau virtuels sont les suivants :

  • Impossibilité d’émuler le trafic généré par l’IA. La simulation de modèles de trafic complexes et dynamiques générés par des applications d’IA dépasse les capacités de la plupart des laboratoires traditionnels.
  • Absence d’outils spécifiques à l’IA. Les frameworks tels que CUDA, PyTorch ou TensorFlow ne disposent pas d’outils d’étiquetage des données et d’entraînement des modèles.
  • Traitement des données limité. Les laboratoires virtuels manquent souvent de puissance de calcul et de capacité de stockage, ce qui les empêche de traiter les ensembles de données massifs nécessaires à l’entraînement des modèles d’IA.
  • Entraînement des modèles d’IA. L’entraînement en temps réel des modèles d’IA/ML nécessite une accélération par GPU, dont les laboratoires virtuels ne disposent généralement pas.
  • Génération de données. Les laboratoires virtuels ne peuvent pas prendre en charge la génération de données synthétiques à grande échelle, qui nécessite un stockage haute performance.
  • Adaptation dynamique de la topologie. L’adaptation dynamique de la topologie pour la reconfiguration du réseau pilotée par l’IA, qui optimise le réseau en fonction des conditions en temps réel, n’est pas prise en charge dans les laboratoires virtuels.

Comment moderniser l’architecture des laboratoires

Parmi les équipements spécialisés requis par les laboratoires virtuels d’IA figurent l’intégration de GPU virtuels et des capacités de réseau haut débit. L’intégration de GPU virtuels permet d’allouer de la puissance de calcul à des machines virtuelles spécifiques. Parallèlement, les interfaces réseau haut débit – telles que l’Ethernet 100 Gbit/s – relient les ressources de calcul et de stockage, évitant ainsi les goulets d’étranglement lors du transfert de données.

Les considérations relatives à la topologie sont les suivantes :

  • Topologie dynamique. Le laboratoire doit permettre la création et la modification à la demande de la topologie réseau. Cette capacité permet de mettre en place et de décommissionner rapidement divers scénarios réseau à des fins de formation et de test.
  • Containerisation. Les topologies qui intègrent des containers et des outils d’orchestration tels que Docker et Kubernetes permettent d’isoler et de gérer les charges de travail d’IA. Cela évite toute interférence avec les autres fonctions du laboratoire.
  • Intégration avec le cloud public. Une architecture hybride s’intégrant aux fournisseurs de cloud public – tels qu’AWS, Microsoft Azure et Google Cloud – peut donner accès à des services d’IA spécialisés et à des ressources évolutives dont la maintenance sur site serait trop coûteuse.

Comment faire évoluer les processus de test

La transition vers un laboratoire réseau intégrant l’IA nécessite également une nouvelle approche en matière de tests. Les réseaux pilotés par l’IA apprennent et s’adaptent en permanence. Cela implique de s’orienter vers des pipelines d’intégration continue et de livraison continue pour les modifications apportées au réseau. Les pipelines CI/CD permettent de tester de manière automatisée et continue les nouveaux modèles et configurations.

Une partie importante du processus de test consiste désormais à valider la qualité et l’intégrité des données d’entraînement. Des données de mauvaise qualité entraînent de mauvaises performances du modèle ; il est donc essentiel de mettre l’accent sur la validation des données.

Les tests doivent aller au-delà du réseau sur lequel les modèles fonctionnent. Développez des tests spécifiques pour évaluer les performances du modèle d’IA. Cela inclut des tests de précision, de biais et de stabilité dans différentes conditions.

Comment mettre en place un laboratoire réseau adapté à l’IA

Suivez les étapes suivantes pour créer un laboratoire virtuel dédié aux réseaux et à l’IA :

  • Définissez les cas d’utilisation. Sélectionnez des applications d’IA qui vont vous permettre de faire de la corrélation des métriques, de l’analyse des causes profondes, ainsi que du dépannage assisté par l’IA.
  • Sélectionnez les outils. Pour créer des réseaux virtuels, utilisez des plateformes de simulation et d’émulation du réseau : Cisco Modeling Labs, EVE-NG, ou encore Graphical Network Simulator-3.
  • Préparez le matériel. Assurez-vous que le laboratoire virtuel prend en charge les GPU et dispose d’une connectivité réseau haut débit.
  • Intégrez des frameworks d’IA. Déployez dans vos containers des frameworks d’IA, tels que CUDA, PyTorch ou TensorFlow.
  • Testez et optimisez. Validez les modèles d’IA dans des environnements simulés avant leur mise en production.

Bonnes pratiques pour les laboratoires de réseaux virtuels dédiés à l’IA

Un laboratoire de réseaux dédié à l’IA doit respecter certaines bonnes pratiques afin de garantir un fonctionnement sans heurts. Tenez compte des bonnes pratiques suivantes lors de la mise en place d’un laboratoire de réseaux.

  • Automatisation. L’automatisation est essentielle pour gérer la complexité d’un laboratoire d’IA, depuis la mise en place de l’environnement jusqu’aux tests et à la gestion des données. Utilisez des outils d’automatisation tels qu’Ansible, Terraform et des scripts Python.
  • Sécurité. Mettez en œuvre des mesures de sécurité rigoureuses pour protéger les données sensibles et les modèles d’IA. Cela inclut le contrôle d’accès, le chiffrement des données et des audits de sécurité réguliers.
  • Surveillance. Utilisez des outils de surveillance avancés pour suivre les performances du réseau et des charges de travail d’IA. Surveillez des indicateurs tels que l’utilisation des GPU, les goulots d’étranglement dans les pipelines de données et la latence d’inférence des modèles.

Cet article est l’adaptation d’un conseil initialement paru en anglais sur SearchNetworking.

Pour approfondir sur Administration de réseaux